在探討宇宙形成的問題上，科學明顯遲到了很久。無數代的哲學家、神學家與詩人都對宇宙的起源發表了自己的見解，但這一切在20世紀發生了改變，隨著物理學和天文學的理論、實驗與觀測發展，這些問題最終進入可驗證的科學領域。

　　塵埃落定後，宇宙膨脹、初期的輕元素豐度、宇宙的大尺度結構以及宇宙微波背景，科學在結合種種因素後得出「大爆炸」（Big Bang）為現代宇宙的起源。雖然直到1960年代中期宇宙微波背景（cosmic microwave background）才被探測到，但人們卻能在最不可能的地方發現它的蹤跡：舊型的類比電視機。

　　當宇宙從高於臨界值的溫度轉變為低於臨界值的溫度時，宇宙就會從充滿電離的原子核與電子的狀態轉變為充滿中性原子的狀態。當物質被電離時，就會散射輻射；當物質為中性時，輻射直接穿過這些原子。如果這個框架是正確的，那麼這樣的轉變標誌著宇宙過去的一個關鍵時刻。

　　這種假設的驚人之處在於，它意味著在今天輻射會從幾千克耳文冷卻至絕對零度以上的幾度，因為自那個時代以來，宇宙肯定膨脹了幾百到幾千倍。即使在今天，它也應該作為從太空各個方向所看見的背景。它應該具有一組特定的光譜特性：黑體輻射分佈，也應該能從微波和無線電頻率中被探測到。

　　光有不同的波長、頻率與能量，而膨脹的宇宙並不會破壞光，只是把光轉變為更長的波長。數十億年前的紫外線、可見光和紅外線光隨著空間結構的延伸變成微波與射電光。

　　直到1960年代，科學家才開始嘗試探測和測量這種理論輻射的特性。在普林斯頓大學，羅伯特‧迪克（Robert Dicke）、吉姆‧皮博斯（Jim Peebles，2019年諾貝爾物理獎得主）、大衛‧威爾金森（David Wilkinson）和彼得‧羅爾（Peter Roll）計畫製造並發射一個能探測到這些輻射的輻射計，目的是證實或駁斥未被驗證的大爆炸理論。

　　但他們從來沒有成功。兩名科學家將新型設備——巨大且超靈敏的喇叭狀無線電天線——升至地表30英里外，卻一再地未能校正成功。當信號從太陽和銀河平面發出時，出現了一種根本無法擺脫的全方位背景噪音。氣溫很低（約3克耳文），噪音無所不在，而且這也不是校正誤差。在與普林斯頓研究團隊溝通後，他們終於意識到這些噪音是什麼：大爆炸留下的餘暉。

　　隨後，科學家繼續測量與宇宙微波背景信號相關的全部輻射，並確定它符合大爆炸理論。具體來說，它確實遵循了黑體輻射分佈，其峰值為2.725克耳文，它擴展到微波與無線電的頻譜，並完美地均勻遍佈在整個宇宙，精確度超過了99.99％。如果從現代角度來看，我們現在知道宇宙微波背景輻射——證實大爆炸理論，並排除其他的可能性——可以在任何一個波段中被探測到，只要收集與分析這些信號就能識別它。

　　值得注意的是在二戰後，一種簡單卻無所不在的新設備開始出現在世界各地（尤其是美國和英國）的家庭裡：類比電視機。

　　電視的運作方式相對簡單：發射塔傳送強大的電磁波，由適當大小的天線以正確的方向接收。這些波上面疊加了額外的信號，對應已編碼的音訊和影像資訊。在接收資訊後，將其轉換為適當的格式，人類第一次能在舒適的家裡觀賞與享受電視節目。不同的傳輸頻道以不同的波長播放，觀眾只需調整電視機就能擁有多種選擇。

　　除非，你調到頻道3（頻道2通常預設為廣播電視使用，而頻道3通常未使用）。頻道3呈現的是當信號變差或者沒有信號的時候，螢幕佈滿「雪花」並伴隨著滋滋聲的情況。如果你能找到一台舊式的類比電視機，現在依然如此。電視所看到的「雪花」源自各種干擾：電視機的電子設備、人類無線電傳輸信號、大氣信號、太陽、黑洞、脈衝星、宇宙射線等天體物理現象……以及大爆炸。

　　如果你能過濾所有其他信號，還是會有一種信號仍然存在。它雖然只佔全部「雪花」信號的1％，但你沒有辦法消除它。當你觀看頻道3的時候，你所看到的1％源自大爆炸後的殘留物。換句話說，你其實正在觀察宇宙微波背景。

　　如果想進行一場終極實驗，你可以把供電的類比電視機搬到月球背面，它能完全過濾地球上的人類無線電信號。此外，在月球夜晚的一半時間裡，它也能完全過濾太陽輻射。這時打開電視機調到頻道3，你還是會看見一些雪花，即使在沒有任何傳輸信號的情況下，它也不會消失，因為這些雪花源於宇宙微波背景本身。

　　簡單來說，1940年代任何擁有類比電視機的人，都可以在家探測到宇宙微波背景，而且比科學家還早了幾十年證明大爆炸理論。

原文出處：Forbes